研究方向：主要從事材料計算模擬方法開發、低維納米材料的理論計算、氣敏材料理論計算、納米能源催化理論計算。與國內外學者合作開發第三代碳-金屬作用經驗勢函數以及分子動力學+驅動蒙特卡羅模擬程序，該程序在碳-鎳，碳-銅等體系低維碳納米材料生長研究領域有著廣泛的應用。

研究方向：耐高溫膠黏劑 功能涂料 高性能樹脂基復合材料 耐高溫高性能高分子材料

研究方向：近年來主要致力于新能源材料與器件的研究，特別是納米材料的可控制備、離子輸運調控、儲荷機理及其在電化學儲能器件中的應用，包括混合離子電容器、鋰/鈉/鉀離子電池、堿金屬負極保護等。

研究方向：主要從事高比能鋰電池電極材料及電池電化學體系相關研究工作。具體包括鋰硫電池正極材料、鋰金屬負極材料、鋰硫電池電解液及添加劑；三元及鈷酸鋰電池高電壓材料及電解質體系，高安全阻燃電解質體系、凝膠/固態電解質體系等方向。

研究方向：基于國家雙碳戰略規劃，以發展清潔低碳能源為導向，重點針對關鍵催化材料與高效能量轉換器件開展工作。逐步形成了以催化材料結構設計、精準創制、性能調控、集成應用的工作體系，實現了光—電—化學能間轉換效率的提升。

研究方向：一直從事光纖傳感與電池監測方面的研究，研究方向包括非線性光學、光纖傳感、電池監測、電池安全等。圍繞動力與儲能電池的健康狀態監測難題，進行了系列交叉學科的創新。

研究方向：? 納米半導體材料的結構設計與器件應用 ? 新型能源器件構筑 ? 鈣鈦礦太陽能電池相關研究 ? 固態納米孔生物單分子探測研究

研究方向：拓撲光學材料及拓撲相： 拓撲光學材料制備、有序/無序拓撲相理論及電磁應用設計 ； 紅外微納超結構及熱輻射控制技術： 基于SPPs的紅外微納超結構設計及制備技術、亞波長金屬周期結構電磁仿真及熱輻射應用技術； 新型電磁超材料： 電磁超材料吸波設計及應用技術、電磁結構耦合特性及非線性研究。

研究方向：1）拓撲化學合成法實現新型二維過渡金屬碳化物和氮化物的制備、調控及基本物理化學性質探究； 2）研究二維過渡金屬碳化物和氮化物與光/電磁波相互作用； 3）基于二維過渡金屬碳化物和氮化物開發太赫茲輻射源、波束調制、輻射控制等關鍵器件； 4）研發環境微能量收集/轉換技術。

研究方向：多鐵性薄膜、異質結構和相關的非易失性存儲器件、自旋電子學 高 Tc 化合物和錳礦材料的顯微結構、電子和磁性能 納米結構材料的電、磁和熱電特性 信息功能材料與器件，新材料探索 信息功能材料與器件，原型器件制作 超導電性，新材料探索 超導電性，微結構與超導電性 超導電性，臨界電流密度與磁通動力學 鐵電電子學與自旋電子學 能量存儲與轉換材料，介質儲能 超導電性 能量存儲與轉換材料，熱電轉換 關聯電子材料（磁電耦合及高溫超導材料）合成與性能薄膜物性及相關器件原理 能量存儲與轉換材料